CN112621791A - 具有力感知能力的圆柱体夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有力感知能力的圆柱体夹持装置，用于解决现有技术中圆柱形零件不易抓取的问题，应用磁流变触觉传感器技术，调节控制夹紧力，实现对薄壁类易变形零件抓取。包括：基座，安装在所述基座上的成对设置的夹持组件，所述夹持组件包括摆杆、滑套、直线驱动件、支臂和末端夹持件，所述摆杆一端和所述基座铰接，所述摆杆另一端和所述支臂铰接，所述滑套活套在所述摆杆上，所述直线驱动件一端固定在所述基座上，所述直线驱动件的另一端和所述滑套转动连接，所述直线驱动件和所述滑套的相对转动轴线平行于圆柱体的轴线；所述末端夹持件为V形结构，一对所述夹持组件的所述末端夹持件对称设置形成对顶夹持结构。能够实现圆柱体的夹持。

Description

具有力感知能力的圆柱体夹持装置

技术领域

本发明涉及柱状零件搬运领域，特别是涉及一种具有力感知能力的圆柱体夹持装置。

背景技术

针对工业生产中，频繁出现的圆柱类零部件，装配、测试等作业环节中，需要反复搬运， 尤其以减速器生产过程为例，诸多减速器零部件，轮廓多为圆柱面，且在生产过程中：需要 频繁的检测、装配配型等转移操作，很多环节需要人徒手搬运，此过程人手抓取较大质量的 圆柱类零部件，圆柱类零部件：其中多为空心结构，针对薄壁类圆柱件的搬运，必须有效控 制夹紧力的大小，既要防止零部件脱落，同时又要保证零部件形变在规定范围内，存在诸多 问题：抓取不稳定，劳动强度高、作业过程有风险等等。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有力感知能力的圆柱体夹 持装置，用于解决现有技术中圆柱形零件不易抓取的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具有力感知能力的圆柱体夹持装置， 包括：

基座，

安装在所述基座上的成对设置的夹持组件，所述夹持组件包括摆杆、滑套、直线驱动件、 支臂和末端夹持件，所述摆杆一端和所述基座铰接，所述摆杆另一端和所述支臂铰接，所述 滑套活套在所述摆杆上，所述直线驱动件一端固定在所述基座上，所述直线驱动件的另一端 和所述滑套转动连接，所述直线驱动件和所述滑套的相对转动轴线平行于圆柱体的轴线；

所述末端夹持件为V形结构，一对所述夹持组件的所述末端夹持件对称设置形成对顶夹 持结构；

两个所述夹持组件的所述直线驱动件的输出端背对设置。

所述末端夹持件上设有磁流变触觉传感器，所述磁流变触觉传感器用于检测夹持力的大 小。

可选的，在一个所述夹持组件中，所述摆杆不止一个，且每个所述摆杆上均设有所述滑 套。

可选的，在一个所述夹持组件中，各个所述滑套之间通过横杆连接，所述横杆和所述各 个滑套转动配合或所述横杆和所述直线驱动件转动配合。

可选的，所述支臂包括横向支撑和竖向支撑，所述横向支撑和所述竖向支撑固定，所述 末端夹持件固定在所述竖向支撑上。

可选的，所述末端夹持件在所述竖向支撑上的位置可调。

可选的，所述直线驱动件为气缸、直线电机或者液压缸。

可选的，所述基座上设有手持把手。

可选的，所述基座上设有法兰盘，所述法兰盘用于和机械臂连接。

如上所述，本发明的具有力感知能力的圆柱体夹持装置，至少具有以下有益效果：

通过摆杆和直线驱动件的配合，使得直线驱动件可以横向伸缩，同时由于摆杆活套有滑 套，直线驱动件的输出端和滑套转动连接，直线驱动件在水平方向上伸缩，推动滑套左右移 动，从而推动摆杆左右摆动，同时滑套在摆杆上滑动，摆杆摆动以后，从而实现末端夹持件 的相对靠近或者远离，实现夹持动作；由于本申请的直线驱动件是横向布置的，其在夹持时， 只需要较少的纵向空间，传统的夹持需要很大的纵向空间，不能适应纵向空间较小的情况。 根据不同作业要求确定夹持力范围，通过磁流变触觉传感器检测夹持力的大小，反馈控制模 块，调节动力元件运行从而调节夹持部件的行程，实现对不同材质、形变要求零件的可靠抓 取。

附图说明

图1显示为本发明具有力感知能力的圆柱体夹持装置的正面示意图。

图2显示为本发明具有力感知能力的圆柱体夹持装置的立体示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭 露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书附图所示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定 条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影 响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖 的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语， 亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在 无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以 下单个实施例展现的内容。

请参阅图1至图2，本发明提供一种具有力感知能力的圆柱体夹持装置的实施例，包括： 基座1和安装在所述基座1上的成对设置的夹持组件2，所述夹持组件2包括摆杆21、滑套 22、直线驱动件23、支臂24和末端夹持件25，所述摆杆21一端和所述基座1铰接，所述摆 杆21另一端和所述支臂24铰接，所述滑套22活套在所述摆杆21上，所述直线驱动件23一端固定在所述基座1上，所述直线驱动件23的另一端和所述滑套22转动连接，所述直线驱动件23和所述滑套22的相对转动轴线平行于圆柱体的轴线；所述末端夹持件25为V形结构，一对所述夹持组件2的所述末端夹持件25对称设置形成对顶夹持结构；两个所述夹持组件2的所述直线驱动件23的输出端背对设置。通过摆杆21和直线驱动件23的配合，使得直线驱动件23可以横向伸缩，同时由于摆杆21活套有滑套22，直线驱动件23的输出端和滑 套22转动连接，直线驱动件23在水平方向上伸缩，推动滑套22左右移动，从而推动摆杆 21左右摆动，同时滑套22在摆杆21上滑动，摆杆21摆动以后，从而实现末端夹持件25的 相对靠近或者远离，实现夹持动作；由于本申请的直线驱动件23是横向布置的，其在夹持时， 只需要较少的纵向空间，传统的夹持需要很大的纵向空间，不能适应纵向空间较小的情况。 根据不同作业要求确定夹持力范围，通过磁流变触觉传感器检测夹持力的大小，反馈控制模块，调节动力元件运行从而调节夹持部件的行程，实现对不同材质、形变要求零件的可靠抓取。

本实施例中，请参阅图1至图2，在一个所述夹持组件2中，所述摆杆21不止一个，且每个所述摆杆21上均设有所述滑套22。通过多个摆杆21和滑套22的组合，能够增加承力点，使得结构更加可靠。本实施例中的直线驱动件23可以和摆杆21一一对应，也可以是以下实施例提到的直线驱动件23和多个摆杆21对应，即一个直线驱动件23驱动多个摆杆21摆动。

本实施例中，请参阅图1至图2，在一个所述夹持组件2中，各个所述滑套22之间通过 横杆26连接，所述横杆26和所述各个滑套22转动配合或所述横杆26和所述直线驱动件23 转动配合。通过横杆26连接，能够实现摆杆21之间相互关联，增加彼此的动作一致性，且可以实现一个直线驱动件23驱动一个夹持组件2中的多个摆杆21摆动。具体的在图1和图 2中，一个夹持组件2中有四个摆杆21，呈矩形布置。其中有两个摆杆21通过横杆26连接 在一起，且设置滑套22，另外两个摆杆21主要起到平衡支臂24的作用，避免支臂24晃动。

本实施例中，请参阅图1至图2，所述支臂24包括横向支撑241和竖向支撑242，所述横向支撑241和所述竖向支撑242固定，所述末端夹持件25固定在所述竖向支撑242上。通过横向支撑241和竖向支撑242的设计，横向支撑241主要和摆杆21进行更大面积的连接，竖向支撑242主要为了末端夹持件25提供安装空间，使得其结构更加稳定可靠。可选的，所述末端夹持件25在所述竖向支撑242上的位置可调。具体可调实现的结构多样，比如可以是通过螺栓可以拆卸连接，可以通过其他锁定结构调整后锁定，可以针对不同的使用场景调整 末端夹持件25的位置，比如说针对不同身高的人使用时，或者针对已经编程完成的机械臂， 需要从一个高度的工况应用到另一个高度的工况时，可以不通过调整代码来实现行程调节， 直接调整末端夹持件25的位置即可实现对应调整，快速方便，且普通工人即可实现调整。

本实施例中，请参阅图1至图2，所述末端夹持件25上设有磁流变触觉传感器，所述磁 流变触觉传感器用于检测夹持力的大小。磁流变触觉传感器能够检测夹持力度的大小，然后 控制器根据夹持力度大小控制直线驱动件23的输出，从而实现精准夹持，特别是适用于易损 的管状物件，其能够避免夹持力过大导致物件损坏的问题。为了进一步的保护待夹持的物件， 还可以在末端夹持件25的夹持面上设置橡胶垫层。磁流变触觉传感器还可以用于检测夹持物 件是的动摩擦力大小，即检测物件是否发生滚动，从而能够从物件的被坚持力度大小和是否 发生滚动摩擦，从而实现对物件的精准夹持，一是避免物件被损坏，二是避免物件滚动滑落。

本实施例中，可选的，所述直线驱动件23为气缸、直线电机或者液压缸。

本实施例中，请参阅图1至图2，所述基座1上设有手持把手11。手持把手11使得气体 可以通过人工进行搬运动作。可选的，所述基座1上设有法兰盘12，所述法兰盘12用于和机械臂连接。通过法兰盘12的设计，使得其又能够和机械臂进行组合，实现自动化的搬运，即本装置既可以作为人工辅助装置，也可以作为自动化的搬运装置，适应范围广。

综上所述，本发明通过摆杆21和直线驱动件23的配合，使得直线驱动件23可以横向伸 缩，同时由于摆杆21活套有滑套22，直线驱动件23的输出端和滑套22转动连接，直线驱 动件23在水平方向上伸缩，推动滑套22左右移动，从而推动摆杆21左右摆动，同时滑套22在摆杆21上滑动，摆杆21摆动以后，从而实现末端夹持件25的相对靠近或者远离，实 现夹持动作；由于本申请的直线驱动件23是横向布置的，其在夹持时，只需要较少的纵向空间，传统的夹持需要很大的纵向空间，不能适应纵向空间较小的情况。根据不同作业要求确定夹持力范围，通过磁流变触觉传感器检测夹持力的大小，反馈控制模块，调节动力元件运行从而调节夹持部件的行程，实现对不同材质、形变要求零件的可靠抓取。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违 背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有 通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应 由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种具有力感知能力的圆柱体夹持装置，其特征在于，包括：

基座，

安装在所述基座上的成对设置的夹持组件，所述夹持组件包括摆杆、滑套、直线驱动件、支臂和末端夹持件，所述摆杆一端和所述基座铰接，所述摆杆另一端和所述支臂铰接，所述滑套活套在所述摆杆上，所述直线驱动件一端固定在所述基座上，所述直线驱动件的另一端和所述滑套转动连接，所述直线驱动件和所述滑套的相对转动轴线平行于圆柱体的轴线；

所述末端夹持件为V形结构，一对所述夹持组件的所述末端夹持件对称设置形成对顶夹持结构；

两个所述夹持组件的所述直线驱动件的输出端背对设置；

所述末端夹持件上设有磁流变触觉传感器，所述磁流变触觉传感器用于检测夹持力的大小。

2.根据权利要求1所述的具有力感知能力的圆柱体夹持装置，其特征在于：在一个所述夹持组件中，所述摆杆不止一个，且每个所述摆杆上均设有所述滑套。

3.根据权利要求2所述的具有力感知能力的圆柱体夹持装置，其特征在于：在一个所述夹持组件中，各个所述滑套之间通过横杆连接，所述横杆和所述各个滑套转动配合或所述横杆和所述直线驱动件转动配合。

4.根据权利要求1所述的具有力感知能力的圆柱体夹持装置，其特征在于：所述支臂包括横向支撑和竖向支撑，所述横向支撑和所述竖向支撑固定，所述末端夹持件固定在所述竖向支撑上。

5.根据权利要求4所述的具有力感知能力的圆柱体夹持装置，其特征在于：所述末端夹持件在所述竖向支撑上的位置可调。

6.根据权利要求1-5任一所述的具有力感知能力的圆柱体夹持装置，其特征在于：所述直线驱动件为气缸、直线电机或者液压缸。

7.根据权利要求1-5任一所述的具有力感知能力的圆柱体夹持装置，其特征在于：所述基座上设有手持把手。

8.根据权利要求1-5任一所述的具有力感知能力的圆柱体夹持装置，其特征在于：所述基座上设有法兰盘，所述法兰盘用于和机械臂连接。

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